基因工程車間之蛋白分離純化

蛋白質(zhì)的分離純化是生物產(chǎn)業(yè)中的核心技術(shù)，是基因工程車間制藥產(chǎn)業(yè)中的重要環(huán)節(jié)；分離和純化重組蛋白的基本原則是捕獲、粗純、精純，分離和純化的一般流程是：首先對生物材料進(jìn)行前期處理，將重組蛋白與細(xì)胞分離開來，然后根據(jù)所要純化的蛋白質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x和純化方法，如依據(jù)蛋白的等電點，在不同鹽溶液中的溶解度等性質(zhì)可采用沉淀分離法；依據(jù)蛋白分子量可采用膜分離技術(shù)；依據(jù)電荷差異、分子大小、疏水性和與其他生物分子之間親和力的專一性等選擇離子交換層析、分子篩層析、疏水層析和層析技術(shù)。

蛋白樣品的預(yù)處理，前期處理過程中一般要涉及細(xì)胞或菌體的分離或富集，采用離心和過濾的方法，這就要求發(fā)酵液和培養(yǎng)液的狀態(tài)有利于提高固液分離的速度；基因工程菌株和細(xì)胞的發(fā)酵液或培養(yǎng)液的預(yù)處理就是在保證蛋白質(zhì)生物活性穩(wěn)定的前提下通過調(diào)節(jié)PH、加熱等處理來降低溶液的黏度，改變?nèi)芤旱男再|(zhì)，使其狀態(tài)更有利于后續(xù)操作。基因工程菌株和細(xì)胞表達(dá)的產(chǎn)物，有的可以分泌到細(xì)胞外，但大部分存在于細(xì)胞內(nèi)，只有將細(xì)胞破碎后才可以使胞內(nèi)的產(chǎn)物最大地釋放到液相中，以便進(jìn)行進(jìn)一步提取，細(xì)胞破碎的方法有機(jī)械破碎法和非機(jī)械破碎法；非機(jī)械破碎法，主要是利用物理因素、生物化學(xué)物質(zhì)作用使細(xì)胞破碎，主要包括凍融法、化學(xué)裂解法、酶解法等；機(jī)械破碎法主要是利用液相和固相的機(jī)械作用力使細(xì)胞破碎。細(xì)胞破碎后的勻槳中含有大量的細(xì)胞碎片，必須將其分離出去后才能進(jìn)一步提取分離，目前主要是利用過濾、離心、水相萃取等方法。中凈環(huán)球凈化可提供潔凈車間、基因工程潔凈車間的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝、改造等配套服務(wù)。

膜分離技術(shù)是以高分子分離膜為代表的流體分離操作技術(shù)，由于膜分離技術(shù)具有許多其他分離技術(shù)所沒有的優(yōu)點：濃縮不需要變相、分離系數(shù)大、分離選擇性強(qiáng)而且不需要蒸發(fā)器或冷凍設(shè)備，投資成本低、能源消耗少；膜分離技術(shù)具有諸多的優(yōu)點和重要性，被廣泛應(yīng)用于生物和食品工業(yè)、環(huán)境工程、制藥工業(yè)等諸多方面。膜分離技術(shù)是用半透膜作為選擇障礙層，在膜的兩側(cè)存在一定量的能量差作為動力，允許某些組分透過而保留混合物中其他組分，各組分頭透過膜的遷移率不同，從而達(dá)到分離目的的技術(shù)；膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮，它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這個過程是一種物理過程，不需要發(fā)生相的變化和添加助劑，膜的孔徑一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不用，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜；根據(jù)材料的不同，可分為無機(jī)膜和有機(jī)膜，無機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。

  超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05-1000μm之間，超濾是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離、濃縮的膜分離技術(shù)，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過，達(dá)到溶液的凈化、分離和濃度的目的。微濾屬于精密過濾，基本原理是篩孔分離過程，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。納濾是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其截留分子量在80-1000Da范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，基于納濾分離技術(shù)的優(yōu)越性，其在生物化工、制藥、食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

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